WO2020241079A1 - 運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

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WO2020241079A1
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chest
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head
cushion
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森田　和樹
安部　和宏
博賢 下野
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オートリブ ディベロップメント エービー
森田　和樹
安部　和宏
博賢 下野
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Definitions

  • the present invention relates to a driver airbag device that restrains an occupant in an emergency.
  • Airbag devices are almost standard equipment on vehicles in recent years.
  • the airbag device is a safety device that operates in an emergency such as a vehicle collision, and expands and deploys a bag-shaped airbag cushion with gas pressure to receive and protect occupants.
  • a general airbag device is mainly installed in the center of the steering wheel in the driver's seat, and is installed in the instrument panel in front of the occupant in the passenger seat.
  • Patent Document 1 discloses an airbag device for a passenger seat.
  • an airbag 1 having a large capacity is provided at the rear portion (occupant side) of the instrument panel, and a flat airbag 2 having a small capacity is provided at the upper part of the instrument panel.
  • the airbag 2 expands between the airbag 1 and the front shield 6 to support the airbag 1 from the upper front side.
  • the newly electrically connected steering wheel does not need to be rotated significantly, unlike the conventional steering wheel that physically transmits the steering force via the steering shaft.
  • the rim of the new steering wheel does not need to have a ring shape because it does not need to be rotated by 180 ° or more while being held by the left and right hands as in the conventional rim. Therefore, the new steering wheel can adopt a different shape design other than the ring shape, for example, there are rims only on the left and right with respect to the central hub (hereinafter, other than the ring shape).
  • a steering wheel with a rim is called a "deformed steering wheel").
  • the above-mentioned deformed steering wheel has a part of the rim omitted, so the contact range with the airbag cushion is reduced, the airbag cushion cannot be supported, and the posture of the airbag cushion is tilted. There is. In particular, if the upper rim is omitted, the airbag cushion may fall forward due to the load from the occupant's head, and the occupant's head may not be fully protected.
  • an object of the present invention is to provide a driver airbag device that can fully restrain the head and chest of an occupant and can be applied to a steering wheel other than a circular one.
  • a typical configuration of the driver's seat airbag device is a driver's seat airbag device that restrains an occupant seated in the driver's seat of the vehicle, and is a steering wheel of the vehicle.
  • the head protection cushion is provided with a chest protection cushion that expands and expands backward, and a head protection cushion that expands and expands adjacent to the upper part of the chest protection cushion.
  • the head protection cushion is used for chest protection when expanded and deployed. It is characterized in that it extends from the upper part of the cushion to the upper surface of the instrument panel and comes into contact with the occupant's head from the front to restrain the head.
  • the head protection cushion is supported by the upper surface of the instrument panel, the head protection cushion efficiently absorbs the load from the head without relying on the steering wheel and restrains the occupant in a stable posture. be able to.
  • the volume of the above-mentioned head protection cushion when expanded and expanded may be larger than the volume of the chest protection cushion when expanded and expanded.
  • the boundary between the chest protection cushion and the head protection cushion may be set at a height near the upper end of the hub of the steering wheel.
  • the height near the upper end of the hub may be within a range of ⁇ 100 mm with respect to the upper end of the hub. If the boundary between the chest protection cushion and the head protection cushion is set at this height, even if the upper range of the rim of the steering wheel is omitted, the occupant's chest and head are ten. It is possible to restrain everything.
  • the above steering wheel rim has a shape other than a circular shape, and the boundary between the chest protection cushion and the head protection cushion may be set at a height near the upper end of the steering wheel rim. Even with this configuration, it is possible to fully restrain the chest and head of the occupant.
  • the height near the upper end of the rim of the steering wheel may be within ⁇ 100 mm with respect to the upper end of the hub in the center of the steering wheel.
  • the rear wall of the head protection cushion may be located in front of the vehicle than the rear wall of the chest protection cushion. According to this configuration, the occupant can be restrained in a stable posture by first restraining the chest of the occupant and then restraining the head.
  • the rear end of the rear wall of the head protection cushion may be located in front of the vehicle than the rear end of the rear wall of the chest protection cushion. Even with this configuration, the occupant can be restrained in a stable posture by first restraining the chest of the occupant and then restraining the head.
  • the head protection cushion described above may complete expansion and deployment later than the chest protection cushion. According to this configuration, by delaying the completion of expansion of the head protection cushion as compared with the chest protection cushion, the chest of the occupant can be restrained first, and the load applied to the head can be suppressed.
  • the above-mentioned head protection cushion may come into contact with the occupant before the chest protection cushion. For example, if the occupant leans forward from the regular seating position, he dares to push the head back first. As a result, a space can be secured between the occupant and the steering wheel, and the chest protection cushion can be inserted between the occupant and the steering wheel.
  • the above-mentioned chest protection cushion and head protection cushion may be separated from each other. According to this configuration, it is possible to realize a configuration in which the occupant is efficiently restrained, such as by making the timing of expansion and deployment of the chest protection cushion and the head protection cushion different.
  • the above-mentioned head protection cushion may be housed in the upper part of the instrument panel in front of the steering wheel. With this configuration, the head protection cushion can be suitably mounted on the vehicle.
  • the above chest protection cushion may be housed in the steering wheel. With this configuration, the chest protection cushion can be suitably mounted on the vehicle.
  • the chest protection cushion may be housed in the lower part of the instrument panel in front of the vehicle than the steering wheel to protect the occupant's knees. With this configuration, the chest protection cushion can be suitably mounted on the vehicle and the occupants can be more fully protected.
  • the driver's airbag device further includes a chest inflator that supplies gas to the chest protection cushion, a head inflator that supplies gas to the head protection cushion, and a camera that can detect the position of the occupant.
  • a control unit that controls the start timing of each of the chest inflator and the head inflator according to the position of the occupant detected by the camera may be provided. According to this configuration, the timing of restraining the head and chest can be adjusted according to the posture of the occupant, and the occupant can be efficiently restrained.
  • the above-mentioned chest protection cushion and head protection cushion may be housed in the steering wheel in a state of being integrally connected. This configuration also makes it possible to realize an airbag device that can efficiently restrain the chest and head of the occupant.
  • an airbag device for a driver's seat that can fully restrain the head and chest of an occupant and can be applied to a steering wheel other than a circle.
  • FIG. 1B It is a figure which illustrates the outline of the airbag device for the driver's seat and the occupant seated in the seat of FIG. 1B. It is a figure exemplifying the outline of the chest protection cushion of FIG. It is a figure exemplifying the outline of the head protection cushion of FIG. It is a figure which illustrated the process which the airbag device for a driver's seat of FIG. 2 restrains an occupant. It is an enlarged view of the airbag device for a driver's seat of FIG. 5C. It is a figure exemplifying the first modification example of the airbag device for a driver's seat illustrated in FIG.
  • FIG. 7 It is a figure which illustrated the process which the airbag device for a driver's seat of FIG. 7 restrains an occupant. It is a figure exemplifying the first modification of the chest protection cushion illustrated in FIG. It is a figure exemplifying the second modification of the chest protection cushion illustrated in FIG. It is a figure which illustrated the 3rd modification of the chest protection cushion illustrated in FIG. It is a figure which illustrated the chest protection cushion of FIG. 11 alone. It is a figure which illustrated the 2nd modification of the driver's seat airbag device illustrated in FIG. It is a figure exemplifying the outline of the airbag cushion of FIG. It is a figure exemplifying the third modification example of the driver's seat airbag device illustrated in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of the driver's seat airbag device 100 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a vehicle before the operation of the driver's seat airbag device 100.
  • arrows F (Forward) and B (Back) are used for the vehicle front-rear direction
  • arrows L (Left) and R (Right) are used for the vehicle width direction
  • arrows U are used for the vehicle vertical direction. Examples are (up) and D (down).
  • the driver airbag device 100 is used for the driver's seat (the seat 102 on the left side of the front row) in a left-hand steering wheel vehicle.
  • vehicle outside means the left side of the vehicle
  • vehicle inside means the right side.
  • the modified steering wheel 106 installed in the driver's seat in this embodiment is assumed to have a configuration in which the operation of the occupant is converted into an electric signal and transmitted to the wheel.
  • the modified steering wheel 106 includes a rim 114 having a shape other than the ring shape, and is different in shape from the conventional steering wheel having the ring-shaped rim.
  • the rim 114 accepts an operation of rotating around the central hub 108, but unlike a conventional ring-shaped rim, it does not need to be rotated at a large angle, so it does not need to be held by the left and right hands. .. Therefore, the rim 114 has a shape that exists only on the left and right sides and the lower side of the hub 108, and there is no structure on the upper side of the hub 108.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a state after expansion and deployment of the airbag cushion included in the driver's seat airbag device 100.
  • two cushions a lower chest protection cushion 120 and an upper head protection cushion 122, are provided as airbag cushions.
  • the chest protection cushion 120 mainly restrains the chest 128 and the abdomen 130 of the occupant 124 (see FIG. 2), and the head protection cushion 122 restrains the head 126 of the occupant 124.
  • the driver's seat airbag device 100 uses the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 to restrain the occupant 124 seated in the seat 102 from the front.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the driver airbag device 100 and the occupant 124 seated in the seat 102 in FIG. 1 (b).
  • the driver airbag device 100 and the occupant 124 are illustrated when viewed from the left side in the vehicle width direction.
  • the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 are separated from each other.
  • the chest protection cushion 120 expands and expands from the center of the deformed steering wheel 106, and the head protection cushion 122 expands and expands from the upper part of the instrument panel 104.
  • the chest protection cushion 120 has a smaller gas capacity than the head protection cushion 122, and expands and expands behind the irregular steering wheel 106. By suppressing its gas capacity, the chest protection cushion 120 rapidly expands and deploys in the narrow space between the deformed steering wheel 106 and the chest 128 of the occupant 124, and the chest 128 and the abdomen 130 of the occupant 124 are deformed steering wheels. Prevents contact with 106.
  • the chest protection cushion 120 is housed in the central hub 108 (see FIG. 1A) of the deformed steering wheel 106 together with the chest inflator 132 in a folded or wound state.
  • the chest inflator 132 is a device that supplies gas to the chest protection cushion 120, and when the chest protection cushion 120 receives the gas, the cover 110 of the hub 108 is cleaved and expanded and expanded.
  • the head protection cushion 122 when expanded and expanded has a larger gas capacity, that is, a volume when expanded and expanded than the chest protection cushion 120, and extends from the upper part of the chest protection cushion 120 to the upper surface 134 of the instrument panel 104. It will be in a stretched state.
  • the head protection cushion 122 is supported on the front side between the upper surface 134 of the instrument panel 104 and the windshield 136, so that the head 126 of the occupant 124 entering from the rear is suitable. It is possible to restrain.
  • the head protection cushion 122 is housed together with the head inflator 138 in a folded or wound state in the upper part of the instrument panel 104 in front of the vehicle of the deformed steering wheel 106.
  • the head inflator 138 is a device that supplies gas to the head protection cushion 122, and when the head protection cushion 122 receives gas, it tears a predetermined cover provided on the upper surface 134 of the instrument panel 104. Expand and expand.
  • each inflator for example, a disc type (disk type) can be adopted.
  • a portion where a gas outlet is formed is inserted into each cushion, and gas is supplied to each cushion due to an impact detection signal sent from the vehicle side.
  • Each inflator is provided with a plurality of stud bolts, which are fastened and fixed to the inside of the modified steering wheel 106 and the upper part of the instrument panel 104 at predetermined positions.
  • the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 are separated from each other, and each is provided with a chest inflator 132 and a head inflator 138.
  • the chest inflator 132 and the head inflator 138 can have different outputs and operation timings.
  • the chest protection cushion 120 has a small gas capacity, a small and inexpensive inflator with a low output can be adopted for the chest inflator 132, which makes it possible to reduce the cost.
  • the operation timing of the chest inflator 132 is advanced to quickly restrain the chest 128, while the operation timing of the head inflator 138 is delayed from that of the chest inflator 132 to restrain the head 126 at an appropriate timing. Etc. are also possible.
  • Inflators that are currently in widespread use are filled with a gas generating agent and burned to generate gas, or are filled with compressed gas and supply gas without generating heat. There is a hybrid type that uses both combustion gas and compressed gas. Any type of inflator 132 for the chest and 138 for the head can be used.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of the chest protection cushion 120 of FIG.
  • FIG. 3A is a perspective view of the chest protection cushion 120 in an inflated and expanded state.
  • the chest protection cushion 120 is formed into a shape close to a flat semicircle by joining the front panel 140 on the occupant 124 (see FIG. 2) side and the rear panel 142 on the irregular steering wheel 106 side.
  • FIG. 3B is an example of the front panel 140 of FIG. 3A spread out on a flat surface.
  • the front panel 140 has a shape close to a semicircle and functions as a restraining surface that restrains the occupant 124 when the chest protection cushion 120 is expanded and deployed.
  • FIG. 3 (c) is an example of the rear panel 142 of FIG. 3 (a) spread out on a flat surface.
  • the rear panel 142 has a shape close to a semicircle having the same dimensions as the front panel 140, and functions as a reaction force surface that obtains a reaction force from the irregular steering wheel 106 (see FIG. 1A) when the chest protection cushion 120 is expanded and deployed. ..
  • a fixed region 144 is formed on the upper center of the rear panel 142, into which the chest inflator 132 (see FIG. 2) is inserted and fixed inside the deformed steering wheel 106.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of the head protection cushion 122 of FIG.
  • FIG. 4A is a perspective view of the expanded head protection cushion 122.
  • the head protection cushion 122 is formed into a long shape in the vehicle front-rear direction by joining the side panels 146a and 146b on the side surface in the vehicle width direction and the center panel 148 in the center.
  • FIG. 4B is an example of the center panel 148 of FIG. 4A expanded on a flat surface.
  • the center panel 148120 has a long rectangular shape, and a fixed region 150 is formed by inserting a head inflator 138 (see FIG. 2) at one end thereof and fixing the inside of the irregular steering wheel 106. ..
  • FIG. 4 (c) is a diagram illustrating the side panel 146a of FIG. 4 (a). Since the side panels 146a and 146b have the same configuration, the left side panel 146a is represented by being spread out on a plane. The side panel 146a is long in the front-rear direction and gradually becomes taller from the front side to the rear side. Due to the side panel 146a having this shape, the short front side of the head protection cushion 122 can easily enter the upper surface 134 of the instrument panel 104 and the windshield 136, and the tall rear side of the occupant 124 (see FIG. 2). It is easier to receive the head 126.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the driver airbag device 100 of FIG. 2 restrains the occupant 124.
  • FIG. 5A exemplifies the state of the driver's seat airbag device 100 at the start of operation.
  • the chest protection cushion 120 starts to expand and deploy first.
  • FIG. 5 (b) illustrates a state when the occupant of FIG. 5 (a) enters the front of the vehicle.
  • the driver's seat airbag device 100 quickly restrains the chest 128 of the occupant 124 by the chest protection cushion 120.
  • the chest 128 and abdomen of the occupant 124 and the deformed steering wheel 106 are expanded by early expanding and deploying the chest protection cushion 120 that suppresses the gas capacity in the narrow space between the deformed steering wheel 106 and the occupant 124. It is possible to prevent contact with.
  • FIG. 5 (c) illustrates a state when the occupant 124 of FIG. 5 (b) further enters the front of the vehicle.
  • the head protection cushion 122 contacts the head 126 of the occupant 124 from the front of the vehicle and restrains the head 126. Since the front side of the head protection cushion 122 is supported by the upper surface 134 of the instrument panel 104 and the windshield 136, the load of the head 126 of the occupant 124 entering from the rear can be efficiently absorbed.
  • the head protection cushion 122 is set so that the completion of expansion and deployment is delayed as compared with the chest protection cushion 120. This is because the chest protection cushion 120 restrains the chest 128 of the occupant 124 first, and then the head protection cushion 122 restrains the head 126 of the occupant 124. In general, if the head 126 of the occupant 124 is in a forward-bent or backward-bent state when the head 126 is restrained, the burden on the occupant 124 tends to increase due to the structure of the human body. In the present embodiment, by receiving the chest 128 of the occupant 124 and then the head 126, the occupant 124 is fully restrained while preventing the head 126 from bending backward and suppressing the burden on the occupant 124. can do.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the driver airbag device 100 of FIG. 5 (c).
  • the rear wall 152 which is the rear occupant restraint surface of the head protection cushion 122, is located in front of the vehicle front of the rear wall 154, which is the rear occupant restraint surface of the chest protection cushion 120. It is set. More specifically, the rear wall 152 of the head protection cushion 122 is at least the rear end of the rear wall 152 (even though it may be partially located behind the rear wall 154 of the chest protection cushion 120.
  • the vertical line L2) is located in front of the vehicle from the rear end (vertical line L3) of the rear wall 154.
  • the chest protection cushion 120 comes into contact with the chest 128 of the occupant 124 first, and then the head protection cushion 120 comes into contact with the head 126. Therefore, the driver's seat airbag device 100 can restrain the occupant 124 in a stable posture without bending the head 126 of the occupant 124 backward.
  • the boundary between the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 is set to a height near the upper end P1 of the hub 108 of the modified steering wheel 106.
  • the boundary between the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 is set within ⁇ 100 mm with respect to the height (horizontal line L1) of the upper end P1 of the hub 108.
  • the upper end of the rim 114 of the steering wheel 106 also exists. That is, the boundary between the chest protection cushion 120 and the head protection cushion 122 is set at a height near the upper end of the rim 114.
  • the range of the rim 114 above the hub 108 is omitted, and there may be no structure supporting the airbag cushion above the hub 108.
  • the conventional airbag cushion when the occupant 124 (see FIG. 2) is restrained, the upper side may fall forward of the vehicle. Therefore, in the present embodiment, the range up to the upper end P1 of the hub 108 is protected by the chest protection cushion 120, and the range above it is protected by the head protection cushion 122.
  • the driver's seat airbag device 100 fully covers the chest 128 and the head 126 of the occupant 124 without disturbing the posture of the airbag cushion even when the modified steering wheel 106 is adopted. It can be restrained.
  • the driver airbag device 100 of the present embodiment can also be applied to a conventional circular steering wheel. Even in that case, the head protection cushion 122 expands and expands so as to get over the upper side of the rim of the steering wheel. According to the driver's seat airbag device 100, it is possible to fully restrain the head 126 and the chest 128 of the occupant 124 without depending on the shape of the steering wheel.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a first modification (driver's seat airbag device 200) of the driver's seat airbag device 100 illustrated in FIG. FIG. 2 shows that the driver's seat airbag device 100 includes a camera 202 capable of detecting the position of the occupant 124 and a control unit 204 that controls each inflator according to the position of the occupant detected by the camera 202.
  • the configuration is different from that of the driver airbag device 100.
  • the camera 202 detects the position of the head 126 of the occupant 124 and determines the posture of the occupant 124.
  • the control unit 204 controls the operation timing and output of the chest inflator 132 and the head inflator 138 based on the posture of the occupant 124 determined through the camera 202.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process in which the driver airbag device 200 of FIG. 7 restrains the occupant 124.
  • FIG. 8A exemplifies the state of the driver's seat airbag device 200 at the start of operation.
  • the driver's seat airbag device 100 described with reference to FIG. 5 has a configuration in which the chest protection cushion 120 expands and expands first.
  • the driver's seat airbag device 200 it is possible not only to expand and deploy the chest protection cushion 120 first, but also to expand the head protection cushion 122 first depending on the situation.
  • the occupant 124 may be in a non-regular seating position (commonly known as an out-of-position) with respect to the seat 102. For example, if the occupant 124 leans out of the seat 102 and is close to the odd-shaped steering wheel 106, the chest protection cushion 120 may not function properly. In that case, the camera 202 detects the position of the occupant 124, and the control unit 204 operates the head inflator 138 first. In some cases, the control unit 204 operates by appropriately lowering the output of the head inflator 138.
  • the head protection cushion 122 pushes the head 126 of the occupant 124 to the rear of the vehicle with a force that does not burden the occupant 124, and secures a space between the occupant 124 and the irregular steering wheel 106.
  • FIG. 8 (b) illustrates a state when the occupant 124 of FIG. 8 (a) moves to the rear of the vehicle.
  • the control unit 204 operates the chest inflator 132 at the timing when the head protection cushion 122 pushes the occupant 124 backward.
  • the chest protection cushion 120 can be inserted between the occupant and the steering wheel after securing a space between the modified steering wheel 106 and the occupant 124.
  • FIG. 8 (c) illustrates how the chest protection cushion 120 of FIG. 8 (b) has been expanded and deployed. Even when the head protection cushion 122 is expanded and deployed first as in the present embodiment, the head protection cushion 122 and the chest protection cushion 120 allow the occupant 124 to have ten chest 128 and head 126. It is possible to restrain everything. In particular, when the occupant 124 is in the non-regular seating position and detects the advance prediction of the collision, it becomes possible to prepare for the impact generated later.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a first modification (chest protection cushion 220) of the chest protection cushion 120 illustrated in FIG.
  • FIG. 9A is a perspective view of the chest protection cushion 220 in an expanded and expanded state.
  • the chest protection cushion 220 is composed of a front panel 222 and a rear panel 224, and expands and expands into a flat rectangular parallelepiped.
  • FIG. 9 (b) is an example of the front panel 222 of FIG. 9 (a) spread out on a flat surface.
  • the front panel 222 has a rectangular shape and functions as a restraining surface that restrains the occupant when the chest protection cushion 220 is expanded and deployed.
  • the front panel 222 is bent at the polygonal lines 222a and 222b and joined to the rear panel 224 (see FIG. 9C).
  • FIG. 9 (c) is an example of the rear panel 142 of FIG. 9 (a) spread out on a flat surface.
  • the rear panel 224 is also rectangular, overlaps with the front panel 222 (FIG. 9 (b)) in the direction in which the long sides of each other intersect, and is bent at the polygonal lines 224a and 224b to be joined to the front panel 222.
  • the rear panel 224 functions as a reaction force surface that obtains a reaction force from the deformed steering wheel 106 (see FIG. 1A) when the chest protection cushion 220 is expanded and deployed.
  • a fixed region 144 is formed on the upper center of the rear panel 224, into which a chest inflator 112 (see FIG. 2) is inserted and fixed inside the deformed steering wheel 106.
  • the square chest protection cushion 220 (see FIG. 9A), it is possible to suitably restrain the chest 128 of the occupant 124 as in the chest protection cushion 120 of FIG.
  • the front panel 222 and the rear panel 224 of the chest protection cushion 220 are rectangular, the production ratio (yield) from the material is good as compared with other complicated shapes, which is advantageous in terms of manufacturing cost. ..
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a second modification (chest protection cushion 240) of the chest protection cushion 120 illustrated in FIG.
  • FIG. 10A is a perspective view of the chest protection cushion 240 in an inflated and unfolded state.
  • the chest protection cushion 240 is composed of a front panel 242 and a rear panel 244, and expands and expands into a flat circular shape.
  • FIG. 10B is an example of the front panel 242 of FIG. 10A spread out on a flat surface.
  • the front panel 242 has a circular shape and functions as a restraining surface for restraining the occupant when the chest protection cushion 240 is expanded and deployed.
  • FIG. 10 (c) is an example of the rear panel 244 of FIG. 10 (a) spread out on a flat surface.
  • the rear panel 244 is circular and has the same dimensions as the front panel 242 (see FIG. 10B) and is joined to the front panel 242.
  • the rear panel 244 functions as a reaction force surface that obtains a reaction force from the deformed steering wheel 106 (see FIG. 1A) when the chest protection cushion 240 is expanded and deployed.
  • a fixed region 140 is formed in which a chest inflator 112 (see FIG. 2) is inserted and fixed inside the deformed steering wheel 106.
  • the circular chest protection cushion 240 (FIG.), it is possible to suitably restrain the chest 128 of the occupant 124 as in the chest protection cushion 120 of FIG. Even with the circular chest protection cushion 240, the occupant 124 can be suitably restrained without losing the posture when inflated by suppressing the dimensions so as to fit within the range overlapping the irregular steering wheel 106, for example.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a third modification (chest protection cushion 260) of the chest protection cushion 120 illustrated in FIG.
  • FIG. 11 illustrates the chest protection cushion 260, corresponding to FIG.
  • the chest protection cushion 260 is housed together with the chest inflator 262 in the lower part of the instrument panel 104 in front of the vehicle than the modified steering wheel 106, and expands and expands from there to reach the rear of the modified steering wheel 106. ..
  • the chest protection cushion 260 can protect not only the chest 128 of the occupant 124 but also the knee 131. With this configuration, the chest protection cushion 260 can be suitably mounted on the vehicle, and the occupant 124 can be more fully protected.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the chest protection cushion of FIG. 11 alone.
  • FIG. 12A is a perspective view of the chest protection cushion 260 in the expanded and expanded state of FIG. 11.
  • the chest protection cushion 260 expands and expands into a flat, curved shape.
  • the chest protection cushion 260 is curved and inflated to be behind the deformed steering wheel 106 and to be a head protection cushion, similar to the chest protection cushion 120 in FIG. It will be in a state of reaching behind 122.
  • FIG. 12 (b) is a schematic cross-sectional view illustrating the internal structure of the chest protection cushion 260 of FIG. 12 (a).
  • the chest protection cushion 260 is provided with a plurality of internal tethers 268 in addition to a diffuser 266 that rectifies gas from the chest inflator 262 (see FIG. 11) inside a bag-shaped main panel 264. ..
  • the plurality of internal tethers 268 are distributed to various parts of the main panel 264 to limit the expansion of each part of the main panel 264 so that the entire main panel 264 has a curved shape when expanded.
  • the chest protection cushion 260 of the present embodiment it is possible to suitably protect the parts of the occupant 124 from the knee 131 to the abdomen 130 and the chest 128 from contact with the instrument panel 104 and the irregular steering wheel 106. is there.
  • various types of steering wheels are used, from a conventional circular steering wheel to a next-generation steering wheel that accepts electrical operations. It is possible to correspond to.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a second modification (driver's seat airbag device 300) of the driver's seat airbag device 100 illustrated in FIG.
  • the driver's seat airbag device 300 is different from each of the above-described embodiments in that the chest protection cushion 302 and the head protection cushion 304 are realized by one airbag cushion 306.
  • the airbag cushion 306 is housed in the deformed steering wheel 106 together with one inflator 301 in a state where the chest protection cushion 302 and the head protection cushion 304 are integrally connected.
  • the chest protection cushion 302 expands and deploys behind the deformed steering wheel 106 to prevent the chest 128 and abdomen 130 of the occupant 124 from coming into contact with the deformed steering wheel 106.
  • the head protection cushion 304 extends from the upper part of the chest protection cushion 302 to the upper surface 134 of the instrument panel 104, and the front side is supported between the upper surface 134 of the instrument panel 104 and the windshield 136, and the rear side is supported. Restrains the head 126 of the occupant 124 entering from.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an outline of the airbag cushion 306 of FIG.
  • FIG. 14A is a perspective view of the airbag cushion 306 in the expanded and expanded state of FIG.
  • the airbag cushion 306 expands into an L shape in which the chest protection cushion 302 and the head protection cushion 304 are integrated.
  • the airbag cushion 306 is formed into the L shape by joining a pair of side panels 308a and 308b on the side surfaces in the vehicle width direction and a center panel 310 at the center.
  • FIG. 14 (b) is an example of the center panel 310 of FIG. 14 (a) spread out on a flat surface.
  • the center panel 310 has an elongated rectangular shape, and a fixed region 312 is formed in which an inflator 301 (see FIG. 13) is inserted into one end thereof and is fixed inside the modified steering wheel 106.
  • FIG. 14 (c) is a diagram illustrating the side panel 308a of FIG. 14 (a). Since the side panels 308a and 308b have the same configuration, the left side panel 308a is represented by being spread out on a plane. The side panel 308a has an L shape extending over the chest protection cushion 302 and the head protection cushion 304 in FIG. 13.
  • the inflator 301 is inserted in the range of the chest protection cushion 302. Therefore, similarly to the driver's seat airbag device 100 illustrated in FIG. 5, the airbag cushion 306 takes the initiative in expanding and deploying from the chest protection cushion 302, and after the chest protection cushion 302 for head protection.
  • the structure is such that the expansion and deployment of the cushion 304 is completed. Therefore, the airbag cushion 306 can also first restrain the chest 128 of the occupant 124 with the chest protection cushion 302, and subsequently restrain the head 126 of the occupant 124 with the head protection cushion 304.
  • the occupant 124 can be fully restrained while preventing the back bending of the portion 126.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a third modification (driver's seat airbag device 320) of the driver's seat airbag device 100 illustrated in FIG.
  • the airbag cushion 322 included in the driver airbag device 320 also has a chest protection cushion 324 and a head protection cushion 326 realized by one airbag cushion 322, similarly to the airbag cushion 306 of FIG. It is housed in a modified steering wheel 106.
  • the rear wall 328 of the head protection cushion 326 is set to be located in front of the vehicle front of the rear wall 330 of the chest protection cushion 324.
  • the chest protection cushion 324 expands and expands behind the deformed steering wheel 106 to prevent the chest 128 and abdomen 130 of the occupant 124 from coming into contact with the deformed steering wheel 106.
  • the head protection cushion 326 extends from the upper part of the chest protection cushion 324 to the upper surface 134 of the instrument panel 104, and the front side is supported between the upper surface 134 of the instrument panel 104 and the windshield 136 and is rearward. Restrains the head 126 of the occupant 124 entering from.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an outline of the airbag cushion 322 of FIG.
  • FIG. 16A is a perspective view of the airbag cushion 322 in the expanded and expanded state of FIG.
  • the airbag cushion 322 is formed into the above L-shape by joining a pair of side panels 332a and 332b on the side surfaces in the vehicle width direction and a center panel 334 in the center.
  • FIG. 16B is an example of the center panel 334 of FIG. 16A spread out on a flat surface.
  • the center panel 334 has a long rectangular shape, and a fixed region 336 is formed in which an inflator is inserted at one end and fixed inside the irregular steering wheel 106.
  • FIG. 16 (c) is a diagram illustrating the side panel 332a of FIG. 16 (a). Since the side panels 332a and 332b have the same configuration, the left side panel 332a is represented by being spread out on a plane. The side panel 332a has a shape that spans the sides of the chest protection cushion 324 and the head protection cushion 326 of FIG. 16A.
  • the inflator 301 is inserted into the chest protection cushion 324. Therefore, similarly to the driver's seat airbag device 100 illustrated in FIG. 5, the airbag cushion 322 takes the initiative in expanding and deploying from the chest protection cushion 324, and after the chest protection cushion 324 for head protection. The structure is such that the expansion and deployment of the cushion 326 is completed. Therefore, the airbag cushion 322 also restrains the chest 128 of the occupant 124 (see FIG. 15) first with the chest protection cushion 324, and subsequently restrains the head 126 of the occupant 124 with the head protection cushion 326. This makes it possible to fully restrain the occupant 124 while preventing the head 126 from bending backward.
  • the rear wall 328 of the head protection cushion 326 is set to be located in front of the vehicle front of the rear wall 330 of the chest protection cushion 324.
  • the airbag cushion 322 can first restrain the chest 128 of the occupant 124, and then restrain the head 126. Therefore, the driver's seat airbag device 320 can restrain the occupant 124 in a stable posture without bending the head 126 of the occupant 124 backward.
  • FIG. 17 is a diagram in which an internal tether is applied to each airbag cushion of FIGS. 14 (a) and 16 (a).
  • FIG. 17A illustrates a pair of internal tethers 340a and 340b provided inside each panel of the airbag cushion 306 of FIG. 14A.
  • the internal tethers 340a and 340b are members that control the shape of the airbag cushion 306 when expanded and deployed.
  • the internal tethers 340a and 340b are connected to the center panel 310 so as to pass over the corners of the L-shaped airbag cushion 306.
  • the dimensions of the internal tethers 340a and 340b are set so that the airbag cushion 306 becomes tense when it expands and expands and pulls the center panel 310 together.
  • the internal tethers 340a and 340b regulate the expansion of the corners of the airbag cushion 306. According to the internal tethers 340a and 340b, the airbag cushion 306 can be efficiently expanded and deployed in an L shape to function the chest protection cushion 302 and the head protection cushion 304.
  • FIG. 17 (b) illustrates a pair of internal tethers 350a and 350b provided inside the panel of the airbag cushion 322 of FIG. 16 (a) through each panel.
  • the internal tethers 350a and 350b are connected to the center panel 334 so as to pass over the boundary between the chest protection cushion 324 and the head protection cushion 326.
  • the internal tethers 350a and 350b regulate the expansion of the corners of the airbag cushion 322 and allow the chest protection cushion 324 and the head protection cushion 326 to function suitably.
  • each of the above internal tethers can be further increased.
  • FIG. 18 is a diagram in which an internal panel is applied to the airbag cushion 306 of FIG. 14 (a).
  • FIG. 18A illustrates an internal panel 360 provided inside the airbag cushion 306 of FIG. 14A through each panel of the airbag cushion 306.
  • the inner panel 360 is a member that controls the flow of gas inside the airbag cushion 306.
  • the inner panel 360 is connected to the center panel 310 so as to extend from the lower part of the chest protection cushion 302 to the upper corner of the airbag cushion 306, and the inside of the airbag cushion 306 is divided into the lower chamber 362 and the upper chamber 364. It is partitioning.
  • the inner panel 360 is provided with a gas flow hole 366, which allows gas to pass through.
  • the fixed region 312 into which the inflator 301 (see FIG. 13) is inserted is included in the upper chamber 364. Therefore, the airbag cushion 306 is first supplied with gas to the upper chamber 364 and then to the lower chamber 362.
  • the airbag cushion 306 can be expanded and deployed first from the head protection cushion 304 by the internal panel 360, similarly to the driver's seat airbag device 200 of FIG.
  • FIG. 18 (b) illustrates an internal panel 370 provided at a position different from that of the internal panel 360 of FIG. 18 (a).
  • the inner panel 370 has a gas flow hole 376, and divides the inside of the airbag cushion 306 into a lower chamber 372 and an upper chamber 374.
  • the fixed region 336 into which the inflator is inserted is included in the lower chamber 372. Therefore, in the airbag cushion 322, gas is first supplied to the lower chamber 372, and then gas is supplied to the upper chamber 374.
  • the airbag cushion 306 can be expanded and deployed from the chest protection cushion 302 first by the internal panel 370, similarly to the driver's seat airbag device 100 of FIG.
  • the internal tether of FIG. 17 and the internal panel of FIG. 18 can be applied to one airbag cushion at the same time. With this configuration, it is possible to control the shape by the internal tether and the gas flow by the internal panel at the same time.
  • the present invention can be used for driver airbags that restrain occupants in an emergency.
  • Chest protection cushion rear wall 200 ... Driver's seat airbag device of the first modification, 202 ... Camera, 204 ... Control unit, 220 ... Cushion for chest protection of the first modification 222 ... Front panel 222a, 222b ... Front panel break line, 224 ... Rear panel, 224a, 224b ... Rear panel line, 240 ... Chest protection cushion of the second variant, 242 ... Front panel, 244 ... Rear panel, 260 ... Chest protection cushion of the third variant, 262 ... Chest inflator, 264 ... main panel, 266 ... diffuser, 268 ... internal tether, 300 ... driver's seat airbag device of the second variant, 301 ... inflator, 302 ...

Landscapes

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Abstract

【課題】乗員の頭部および胸部を十全に拘束でき円形以外のステアリングホイールにも適用可能な運転席用エアバッグ装置 【解決手段】運転席用エアバッグ装置１００は、車両の運転席（座席１０２）に着座する乗員１２４を拘束するものであって、異形ステアリングホイール１０６の後方に膨張展開する胸部保護用クッション１２０と、胸部保護用クッション１２０の上方に隣接して膨張展開する頭部保護用クッション１２２と、を備える。頭部保護用クッション１２２は、膨張展開したときに胸部保護用クッション１２０の上部からインストルメントパネル１０４の上面１３４にまでわたって延びた状態になり、乗員１２４の頭部１２６に前方から接触して拘束することを特徴とする。

Description

運転席用エアバッグ装置
　本発明は、緊急時に乗員を拘束する運転席用エアバッグ装置に関するものである。
　近年の車両にはエアバッグ装置がほぼ標準装備されている。エアバッグ装置は、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、袋状のエアバッグクッションをガス圧で膨張展開させて乗員を受け止めて保護する。一般的なエアバッグ装置は、前列座席の場合、運転席であれば主にステアリングホイールの中央に設置されていて、助手席であれば乗員の前方のインストルメントパネルに設置されている。
　例えば、特許文献１には、助手席用のエアバッグ装置が開示されている。特許文献１のエアバッグ装置は、インストルメントパネルの後部（乗員側）に容量の大きいエアバッグ１が設けられ、インストルメントパネルの上部に容量の小さい扁平なエアバッグ２が設けられている。エアバッグ２は、エアバッグ１とフロントシールド６との間で膨張し、エアバッグ１を前側上方から支えている。
独国特許発明第１００２１８４５号明細書
　運転席用のエアバッグ装置は、乗員とステアリングホイールとの距離が近いため、乗員がステアリングホイールに衝突しないよう、エアバッグクッションをよりも迅速に膨張展開させる必要がある。そのとき、例えば特許文献１のエアバッグ１のような容量の大きなエアバッグクッションでは、ステアリングホイールと乗員の胸部との狭い空間に迅速に入り込むことは難しい。
　また近年、電気的な信号を介して操舵力をホイールに伝える新たなステアリングホイールが開発されつつあり、ステアリングホイールのデザインが多様化している。特に、電気的に接続される新たなステアリングホイールは、ステアリングシャフトを介して操舵力を物理的に伝える従来のステアリングホイールと異なり、大きく回転させる必要が無い。例えば、新たなステアリングホイールのリムは、従来のリムのように左右の手で持ちかえながら１８０°以上に回転させる操作が不要であるため、円環形状である必要が無くなっている。したがって、新たなステアリングホイールは、例えば中央のハブに対して左右にのみリムが存在するなど、円環形状以外の異形のデザインを採用することが可能になっている（以下、円環形状以外のリムを備えたステアリングホイールを「異形ステアリングホイール」と称呼する）。
　上記の異形ステアリングホイールは、多くの場合リムの一部が省略されているため、エアバッグクッションとの接触範囲が減り、エアバッグクッションを支えきれず、エアバッグクッションの姿勢を傾かせてしまう場合がある。特に、上側のリムが省略されていた場合、エアバッグクッションは乗員の頭部からの荷重によって車両前方に倒れてしまい、乗員の頭部を保護しきれないおそれがある。
　本発明は、このような課題に鑑み、乗員の頭部および胸部を十全に拘束でき円形以外のステアリングホイールにも適用可能な運転席用エアバッグ装置を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本発明にかかる運転席用エアバッグ装置の代表的な構成は、車両の運転席に着座する乗員を拘束する運転席用エアバッグ装置であって、車両のステアリングホイールの後方に膨張展開する胸部保護用クッションと、胸部保護用クッションの上方に隣接して膨張展開する頭部保護用クッションと、を備え、頭部保護用クッションは、膨張展開したときに胸部保護用クッションの上部からインストルメントパネルの上面にまでわたって延びた状態になり、乗員の頭部に前方から接触して頭部を拘束することを特徴とする。
　上記構成によれば、乗員の胸部と頭部とを十全に拘束することが可能となる。特に、頭部保護用クッションがインストルメントパネルの上面によって支えられるため、頭部保護用クッションはステアリングホイールに依拠することなく頭部からの荷重を効率よく吸収し、乗員を安定した姿勢で拘束することができる。
　上記の頭部保護用クッションの膨張展開したときの体積は、膨張展開したときの胸部保護用クッションの体積よりも大きくてもよい。この構成の頭部保護用クッションであれば、乗員の頭部を十全に拘束することが可能になる。
　上記の胸部保護用クッションと頭部保護用クッションとの境目は、ステアリングホイールのハブの上端近傍の高さに設定されていてもよい。この構成であれば、ステアリングホイールのリムの上側の範囲が省略されている場合にも、乗員の胸部と頭部とを十全に拘束することが可能である。
　上記のハブの上端近傍の高さは、ハブの上端に対して±１００ｍｍの範囲内の高さであってもよい。この高さに胸部保護用クッションと頭部保護用クッションとの境目が設定されていれば、ステアリングホイールのリムの上側の範囲が省略されている場合にも、乗員の胸部と頭部とを十全に拘束することが可能である。
　上記のステアリングホイールのリムは円形以外の形状をしていて、胸部保護用クッションと頭部保護用クッションとの境目は、ステアリングホイールのリムの上端近傍の高さに設定されていてもよい。この構成であっても、乗員の胸部と頭部とを十全に拘束することが可能である。
　上記のステアリングホイールのリムの上端近傍の高さは、ステアリングホイールの中央のハブの上端に対して±１００ｍｍの範囲内であってもよい。この高さに胸部保護用クッションと頭部保護用クッションとの境目を設定することでも、ステアリングホイールのリムの上側の範囲が省略されている場合にも、乗員の胸部と頭部とを十全に拘束することが可能である。
　上記の頭部保護用クッションの後壁が胸部保護用クッションの後壁よりも車両前方に位置してもよい。この構成によれば、乗員の胸部を先に拘束し、続いて頭部を拘束することで、乗員を安定した姿勢で拘束することができる。
　上記の頭部保護用クッションの後壁の後端は、胸部保護用クッションの後壁の後端よりも車両前方に位置してもよい。この構成によっても、乗員の胸部を先に拘束し、続いて頭部を拘束することで、乗員を安定した姿勢で拘束することができる。
　上記の頭部保護用クッションは、胸部保護用クッションよりも膨張展開の完了が遅くてもよい。この構成によれば、頭部保護用クッションの膨張完了を胸部保護用クッションよりも遅らせることで、乗員の胸部を先に拘束することができ、頭部に与える負荷を抑えることが可能となる。
　上記の頭部保護用クッションは、胸部保護用クッションよりも先に乗員に接触してもよい。例えば、乗員が正規の着座位置よりも前方に身を乗り出していた場合、あえて頭部を先に後方へ押し戻す。これによって、乗員とステアリングホイールとの間に空間が確保でき、胸部保護用クッションを乗員とステアリングホイールとの間に入り込ませることが可能となる。
　上記の胸部保護用クッションと頭部保護用クッションは、互いに分離していてもよい。この構成によれば、胸部保護用クッションと頭部保護用クッションとの膨張展開のタイミングを異ならせるなど、乗員を効率よく拘束する構成が実現できる。
　上記の頭部保護用クッションは、インストルメントパネルのうちステアリングホイールの車両前方の上部に収容されていてもよい。この構成によって、頭部保護用クッションを車両に好適に搭載することができる。
　上記の胸部保護用クッションは、ステアリングホイールに収容されていてもよい。この構成によって、胸部保護用クッションを車両に好適に搭載することができる。
　胸部保護用クッションは、インストルメントパネルのうちステアリングホイールよりも車両前方の下部に収容されていて、乗員の膝を保護可能であってもよい。この構成によって、胸部保護用クッションを車両に好適に搭載し、乗員をより十全に保護することが可能になる。
　当該運転席用エアバッグ装置はさらに、胸部保護用クッションにガスを供給する胸部用インフレータと、頭部保護用クッションにガスを供給する頭部用インフレータと、乗員の位置を検知可能なカメラと、カメラが検知した乗員の位置に応じて胸部用インフレータおよび頭部用インフレータそれぞれの作動の開始時期を制御する制御部と、を備えてもよい。この構成によれば、乗員の姿勢に応じて頭部と胸部の拘束するタイミングを調節し、乗員を効率よく拘束することが可能となる。
　上記の胸部保護用クッションと頭部保護用クッションは、一体につながった状態でステアリングホイールに収容されていてもよい。この構成によっても、乗員の胸部と頭部を効率よく拘束可能なエアバッグ装置が実現可能となる。
　本発明によれば、乗員の頭部および胸部を十全に拘束でき円形以外のステアリングホイールにも適用可能な運転席用エアバッグ装置を提供可能になる。
本発明の実施形態にかかる運転席用エアバッグ装置の概要を例示する図である。 図１（ｂ）の運転席用エアバッグ装置と座席に着座した乗員とを例示した図である。 図２の胸部保護用クッションの概要を例示した図である。 図２の頭部保護用クッションの概要を例示した図である。 図２の運転席用エアバッグ装置が乗員を拘束する過程を例示した図である。 図５（ｃ）の運転席用エアバッグ装置の拡大図である。 図２に例示した運転席用エアバッグ装置の第１変形例を例示した図である。 図７の運転席用エアバッグ装置が乗員を拘束する過程を例示した図である。 図３に例示した胸部保護用クッションの第１変形例を例示した図である。 図３に例示した胸部保護用クッションの第２変形例を例示した図である。 図３に例示した胸部保護用クッションの第３変形例を例示した図である。 図１１の胸部保護用クッションを単独で例示した図である。 図２に例示した運転席用エアバッグ装置の第２変形例を例示した図である。 図１３のエアバッグクッションの概要を例示した図である。 図２に例示した運転席用エアバッグ装置の第３変形例を例示した図である。 図１５のエアバッグクッションの概要を例示した図である。 図１４（ａ）および図１６（ａ）の各エアバッグクッションに内部テザーを適用した図である。 図１４（ａ）のエアバッグクッションに内部パネルを適用した図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、本発明の実施形態にかかる運転席用エアバッグ装置１００の概要を例示する図である。図１（ａ）は運転席用エアバッグ装置１００の稼動前の車両を例示した図である。以降、図１その他の図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Back)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Left)、R(Right)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(up)、D(down)で例示する。
　本実施形態では、運転席用エアバッグ装置１００を、左ハンドル車における運転席用（前列左側の座席１０２）のものとして実施している。以下では、前列左側の座席１０２を想定して説明を行うため、例えば車幅方向車外側（以下、車外側）とは車両左側を意味し、車幅方向内側（以下、車内側）とは車両右側を意味する。
　本実施形態にて運転席に設置されている異形ステアリングホイール１０６は、乗員の操作を電気的な信号に変換してホイールに伝える構成のものを想定している。異形ステアリングホイール１０６は、円環形状以外の形状のリム１１４を備えていて、従来の円環形状のリムを備えたステアリングホイールとは形状が異なっている。リム１１４は、中央のハブ１０８を中心にして回転させる操作を受け付けるが、従来の円環形状のリムとは異なり、大きな角度で回転させる操作は不要であるため、左右の手で持ちかえる必要が無い。そのため、リム１１４はハブ１０８の左右および下側にのみ存在する形状になっていて、ハブ１０８の上側には構造物が存在していない。
　図１（ｂ）は運転席用エアバッグ装置１００が備えるエアバッグクッションの膨張展開後の様子を例示した図である。本実施形態では、エアバッグクッションとして、下方の胸部保護用クッション１２０および上方の頭部保護用クッション１２２の２つのクッションを備えている。胸部保護用クッション１２０は乗員１２４（図２参照）の主に胸部１２８および腹部１３０を拘束し、頭部保護用クッション１２２は乗員１２４の頭部１２６を拘束する。当該運転席用エアバッグ装置１００は、これら胸部保護用クッション１２０および頭部保護用クッション１２２を用いて、座席１０２に着座する乗員１２４を前方から拘束する。
　図２は、図１（ｂ）の運転席用エアバッグ装置１００と座席１０２に着座した乗員１２４とを例示した図である。図２では、運転席用エアバッグ装置１００および乗員１２４を車幅方向左側から見て例示している。本実施形態では、胸部保護用クッション１２０と頭部保護用クッション１２２は、互いに分離している。胸部保護用クッション１２０は異形ステアリングホイール１０６の中央から膨張展開し、頭部保護用クッション１２２はインストルメントパネル１０４の上部から膨張展開する構成となっている。
　胸部保護用クッション１２０は、頭部保護用クッション１２２に比べてガス容量が小さく、異形ステアリングホイール１０６の後方に膨張展開する。胸部保護用クッション１２０は、そのガス容量を抑えることで、異形ステアリングホイール１０６と乗員１２４の胸部１２８との間の狭い空間に迅速に膨張展開し、乗員１２４の胸部１２８および腹部１３０が異形ステアリングホイール１０６に接触することを防ぐ。
　胸部保護用クッション１２０は、異形ステアリングホイール１０６の中央のハブ１０８（図１（ａ）参照）に、折畳みや巻回等された状態で、胸部用インフレータ１３２と共に収容されている。胸部用インフレータ１３２は胸部保護用クッション１２０にガスを供給する装置であり、胸部保護用クッション１２０はガスを受けるとハブ１０８のカバー１１０を開裂して膨張展開する。
　膨張展開したときの頭部保護用クッション１２２は、胸部保護用クッション１２０よりもガス容量、すなわち膨張展開したときの体積が大きく、胸部保護用クッション１２０の上部からインストルメントパネル１０４の上面１３４にまでわたって延びた状態になる。頭部保護用クッション１２２は、体積が大きいことに加えて、前側がインストルメントパネル１０４の上面１３４とウィンドシールド１３６との間に支えられるため、後方から進入する乗員１２４の頭部１２６を好適に拘束することが可能になっている。
　頭部保護用クッション１２２は、インストルメントパネル１０４のうち異形ステアリングホイール１０６の車両前方の上部に、折畳みや巻回等された状態で、頭部用インフレータ１３８と共に収容されている。頭部用インフレータ１３８は頭部保護用クッション１２２にガスを供給する装置であり、頭部保護用クッション１２２はガスを受けるとインストルメントパネル１０４の上面１３４に設けられた所定のカバーを開裂して膨張展開する。
　胸部用インフレータ１３２および頭部用インフレータ１３８としては、例えばディスク型（円盤型）のものを採用することができる。各インフレータは、ガス排出口の形成された部位が各クッション内に挿入され、車両側から送られる衝撃の検知信号に起因して各クッションにガスを供給する。各インフレータには複数のスタッドボルトが設けられていて、異形ステアリングホイール１０６の内部およびインストルメントパネル１０４の上部それぞれの所定箇所に締結固定される。
　本実施形態では、胸部保護用クッション１２０と頭部保護用クッション１２２とが分離した構成になっていて、それぞれに胸部用インフレータ１３２および頭部用インフレータ１３８を備えている。これら胸部用インフレータ１３２と頭部用インフレータ１３８は、出力や作動タイミングを異ならせることも可能である。例えば、胸部保護用クッション１２０はガス容量が小さいので、胸部用インフレータ１３２には出力の低い小型かつ低廉なインフレータを採用することができ、これによってコストを抑えることが可能になる。また、例えば胸部用インフレータ１３２の作動タイミングを早めて胸部１２８を迅速に拘束する一方、頭部用インフレータ１３８の作動タイミングを胸部用インフレータ１３２よりも遅らせて頭部１２６を適切なタイミングで拘束することなども可能である。
　なお現在普及しているインフレータには、ガス発生剤が充填されていてこれを燃焼させてガスを発生させるタイプや、圧縮ガスが充填されていて熱を発生させることなくガスを供給するタイプ、または燃焼ガスと圧縮ガスとを両方利用するハイブリッドタイプのものなどがある。胸部用インフレータ１３２および頭部用インフレータ１３８としては、いずれのタイプのものも利用可能である。
　図３は、図２の胸部保護用クッション１２０の概要を例示した図である。図３（a）は、膨張展開した状態の胸部保護用クッション１２０の斜視図である。胸部保護用クッション１２０は、乗員１２４（図２参照）側のフロントパネル１４０と、異形ステアリングホイール１０６側のリアパネル１４２とを接合することで、扁平な半円に近い形に作られている。
　図３（ｂ）は、図３（a）のフロントパネル１４０を平面上に広げて例示した図である。フロントパネル１４０は、半円に近い形状で、胸部保護用クッション１２０の膨張展開時に乗員１２４を拘束する拘束面として機能する。
　図３（ｃ）は、図３（a）のリアパネル１４２を平面上に広げて例示した図である。リアパネル１４２は、フロントパネル１４０と同じ寸法の半円に近い形状で、胸部保護用クッション１２０の膨張展開時には異形ステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）から反力を得る反力面として機能する。リアパネル１４２の中央の上側には、胸部用インフレータ１３２（図２参照）を挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域１４４が形成されている。
　図４は、図２の頭部保護用クッション１２２の概要を例示した図である。図４（a）は、膨張展開した頭部保護用クッション１２２の斜視図である。頭部保護用クッション１２２は、車幅方向の側面のサイドパネル１４６ａ、１４６ｂと、中央のセンタパネル１４８とを接合することで、車両前後方向に長い形状に作られている。
　図４（ｂ）は、図４（a）のセンタパネル１４８を平面上に広げて例示した図である。センタパネル１４８１２０は、長尺な矩形になっていて、片側の端部に頭部用インフレータ１３８（図２参照）を挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域１５０が形成されている。
　図４（ｃ）は、図４（a）のサイドパネル１４６ａを例示した図である。サイドパネル１４６ａ、１４６ｂは同じ構成のため、代表して左側のサイドパネル１４６ａを平面上に広げて例示している。サイドパネル１４６ａは、前後方向に長く、前方側から後方側へ次第に背が高くなっている。この形状のサイドパネル１４６ａによって、頭部保護用クッション１２２は、背の低い前方側がインストルメントパネル１０４の上面１３４とウィンドシールド１３６とに入りやすく、背の高い後方側が乗員１２４（図２参照）の頭部１２６を受け止めやすくなっている。
　図５は、図２の運転席用エアバッグ装置１００が乗員１２４を拘束する過程を例示した図である。図５（ａ）は、当該運転席用エアバッグ装置１００の作動開始時の様子を例示している。本実施形態では、車両の所定のセンサが衝突を検知、または衝突を予測すると、胸部保護用クッション１２０が先に膨張展開を開始する。
　図５（ｂ）は、図５（ａ）の乗員が車両前方に進入したときの様子を例示している。当該運転席用エアバッグ装置１００は、胸部保護用クッション１２０によって、乗員１２４の胸部１２８を迅速に拘束する。特に、異形ステアリングホイール１０６と乗員１２４との間の狭い空間に対して、ガス容量を抑えた胸部保護用クッション１２０を早期に膨張展開させることで、乗員１２４の胸部１２８および腹部と異形ステアリングホイール１０６との接触を防ぐことが可能になっている。
　図５（ｃ）は、図５（ｂ）の乗員１２４がさらに車両前方に進入したときの様子を例示している。頭部保護用クッション１２２は、乗員１２４の頭部１２６に車両前方から接触して、頭部１２６を拘束する。頭部保護用クッション１２２は、インストルメントパネル１０４の上面１３４およびウィンドシールド１３６によって前方側が支えられるため、後方から進入する乗員１２４の頭部１２６の荷重を効率よく吸収することができる。
　頭部保護用クッション１２２は、胸部保護用クッション１２０よりも膨張展開の完了が遅くなるよう設定されている。これは、胸部保護用クッション１２０で乗員１２４の胸部１２８を先に拘束し、それに続いて頭部保護用クッション１２２で乗員１２４の頭部１２６を拘束するためである。一般に、乗員１２４の頭部１２６が拘束された時に前屈や後屈した状態になると、人体の構造上、乗員１２４に与える負担が大きくなりやすい。本実施形態であれば、乗員１２４の胸部１２８を受け止めてから頭部１２６を受け止めることで、頭部１２６の後屈等を防ぎ、乗員１２４に与える負担を抑えつつ、乗員１２４を十全に拘束することができる。
　図６は、図５（ｃ）の運転席用エアバッグ装置１００の拡大図である。本実施形態では、頭部保護用クッション１２２の後側の乗員拘束面である後壁１５２は、胸部保護用クッション１２０の後側の乗員拘束面である後壁１５４よりも車両前方に位置するよう設定されている。より詳しく述べると、頭部保護用クッション１２２の後壁１５２は、部分的に胸部保護用クッション１２０の後壁１５４よりも車両後方に位置することがあっても、少なくとも後壁１５２の後端（鉛直線Ｌ２）は後壁１５４の後端（鉛直線Ｌ３）よりも車両前方に位置する構成となっている。この構成によって、胸部保護用クッション１２０が乗員１２４の胸部１２８に先に接触し、続いて頭部保護用クッション１２０が頭部１２６に接触可能になる。したがって、当該運転席用エアバッグ装置１００は、乗員１２４の頭部１２６を後屈等させることなく、乗員１２４を安定した姿勢で拘束することができる。
　また、本実施形態では、胸部保護用クッション１２０と頭部保護用クッション１２２との境目を、異形ステアリングホイール１０６のハブ１０８の上端Ｐ１近傍の高さに設定している。詳しくは、胸部保護用クッション１２０と頭部保護用クッション１２２との境目は、ハブ１０８の上端Ｐ１の高さ（水平線Ｌ１）に対して±１００ｍｍの範囲内に設定されている。このハブ１０８の上端Ｐ１の高さの±１００ｍｍの範囲内には、ステアリングホイール１０６のリム１１４の上端も存在している。すなわち、胸部保護用クッション１２０と頭部保護用クッション１２２との境目は、リム１１４の上端近傍の高さに設定されている。
　異形ステアリングホイール１０６では、リム１１４のうちハブ１０８よりも上側の範囲が省略されていて、ハブ１０８の上側にてエアバッグクッションを支える構造物が存在しないことがある。この場合、従来のエアバッグクッションでは、乗員１２４（図２参照）を拘束するときに、上側が車両前方へ倒れるおそれがある。そこで、本実施形態では、ハブ１０８の上端Ｐ１までの範囲は胸部保護用クッション１２０によって保護し、それよりも上方の範囲は頭部保護用クッション１２２によって保護する構成としている。この構成によって、当該運転席用エアバッグ装置１００は、異形ステアリングホイール１０６を採用している場合にも、エアバッククッションの姿勢を崩すことなく、乗員１２４の胸部１２８および頭部１２６を十全に拘束可能になっている。
　なお、本実施形態の運転席用エアバッグ装置１００は、従来の円形のステアリングホイールにも適用可能である。その場合も、頭部保護用クッション１２２は、ステアリングホイールのリムの上側を乗り越えるようにして膨張展開する。当該運転席用エアバッグ装置１００によれば、ステアリングホイールの形状に依拠することなく、乗員１２４の頭部１２６および胸部１２８を十全に拘束することが可能である。
（変形例）
　以下、上述した運転席用エアバッグ装置１００およびその各構成要素の変形例について説明する。以降の図７から図１８に例示する各変形例において、既に説明した構成要素と同じものについては、同じ符号を付することによって説明を省略する。また、既に説明した構成要素と同じ名称のものについても、例え異なる符号を付していても、特に明記しない場合は同じ機能を有するものとする。
　図７は、図２に例示した運転席用エアバッグ装置１００の第１変形例（運転席用エアバッグ装置２００）を例示した図である。運転席用エアバッグ装置１００は、乗員１２４の位置を検知可能なカメラ２０２と、カメラ２０２が検知した乗員の位置に応じて各インフレータを制御する制御部２０４とを備えている点で、図２の運転席用エアバッグ装置１００と構成が異なっている。
　カメラ２０２は、乗員１２４の頭部１２６の位置などを検知し、乗員１２４がどのような姿勢なのか判別する。制御部２０４は、カメラ２０２を通じて判別した乗員１２４の姿勢を基に、胸部用インフレータ１３２および頭部用インフレータ１３８の作動タイミングや出力などを制御する。
　図８は、図７の運転席用エアバッグ装置２００が乗員１２４を拘束する過程を例示した図である。図８（ａ）は、当該運転席用エアバッグ装置２００の作動開始時の様子を例示している。図５を参照して説明した運転席用エアバッグ装置１００は、胸部保護用クッション１２０が先に膨張展開する構成としていた。一方、運転席用エアバッグ装置２００では、胸部保護用クッション１２０を先に膨張展開させるだけでなく、状況に応じて頭部保護用クッション１２２を先に展開させることも可能になっている。
　車両の所定のセンサが衝突を検知、または衝突を予測したとき、乗員１２４が座席１０２に対して非正規着座位置（通称アウトオブポジション）にいる場合もある。例えば、乗員１２４が座席１０２から身を乗り出して異形ステアリングホイール１０６の間近にいる場合は、胸部保護用クッション１２０が適切に機能しないおそれがある。その場合、カメラ２０２が乗員１２４の位置を検知し、制御部２０４が頭部用インフレータ１３８を先に作動させる。場合によっては、制御部２０４は、頭部用インフレータ１３８の出力を適度に下げて作動させる。これらによって、頭部保護用クッション１２２は、乗員１２４の頭部１２６を負担にならない程度の力で車両後方に押し、乗員１２４と異形ステアリングホイール１０６との間に空間を確保する。
　図８（ｂ）は、図８（ａ）の乗員１２４が車両後方に移動したときの様子を例示している。制御部２０４は、頭部保護用クッション１２２が乗員１２４を後方に押し戻したタイミングで、胸部用インフレータ１３２を作動させる。この構成であれば、異形ステアリングホイール１０６と乗員１２４との間に空間を確保したうえで、胸部保護用クッション１２０を乗員とステアリングホイールとの間に入り込ませることができる。
　図８（ｃ）は、図８（ｂ）の胸部保護用クッション１２０の膨張展開が完了した様子を例示している。本実施形態のように頭部保護用クッション１２２を先に膨張展開させた場合であっても、頭部保護用クッション１２２および胸部保護用クッション１２０によって、乗員１２４の胸部１２８および頭部１２６を十全に拘束することが可能である。特に、乗員１２４が非正規着座位置にいた場合であって、衝突の事前予測を検知した場合、後に発生する衝撃に備えることが可能になる。
　図９は、図３に例示した胸部保護用クッション１２０の第１変形例（胸部保護用クッション２２０）を例示した図である。図９（a）は、膨張展開した状態の胸部保護用クッション２２０の斜視図である。胸部保護用クッション２２０は、フロントパネル２２２とリアパネル２２４とで構成され、扁平な直方体に膨張展開する。
　図９（ｂ）は、図９（a）のフロントパネル２２２を平面上に広げて例示した図である。フロントパネル２２２は、矩形になっていて、胸部保護用クッション２２０の膨張展開時に乗員を拘束する拘束面として機能する。フロントパネル２２２は、折れ線２２２ａ、２２２ｂで折り曲げ、リアパネル２２４（図９（ｃ）参照）と接合する。
　図９（ｃ）は、図９（a）のリアパネル１４２を平面上に広げて例示した図である。リアパネル２２４も矩形であり、フロントパネル２２２（図９（ｂ））と互いの長辺が交差する向きで重なり合い、折れ線２２４ａ、２２４ｂで折り曲げてフロントパネル２２２と接合する。リアパネル２２４は、胸部保護用クッション２２０の膨張展開時には異形ステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）から反力を得る反力面として機能する。リアパネル２２４の中央の上側には、胸部用インフレータ１１２（図２参照）を挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域１４４が形成されている。
　四角形の胸部保護用クッション２２０（図９（ａ）参照）においても、図２の胸部保護用クッション１２０と同様に、乗員１２４の胸部１２８を好適に拘束することが可能である。加えて、胸部保護用クッション２２０は、フロントパネル２２２およびリアパネル２２４が矩形であることで、他の複雑な形状に比べて材料からの生産比率（歩留まり）が良く、製造コストの面で有益である。
　図１０は、図３に例示した胸部保護用クッション１２０の第２変形例（胸部保護用クッション２４０）を例示した図である。図１０（a）は、膨張展開した状態の胸部保護用クッション２４０の斜視図である。胸部保護用クッション２４０は、フロントパネル２４２とリアパネル２４４とで構成され、扁平な円形に膨張展開する。
　図１０（ｂ）は、図１０（a）のフロントパネル２４２を平面上に広げて例示した図である。フロントパネル２４２は、円形になっていて、胸部保護用クッション２４０の膨張展開時に乗員を拘束する拘束面として機能する。
　図１０（ｃ）は、図１０（a）のリアパネル２４４を平面上に広げて例示した図である。リアパネル２４４は、円形でフロントパネル２４２（図１０（ｂ）参照）と同じ寸法に設定されていて、フロントパネル２４２と接合する。リアパネル２４４は、胸部保護用クッション２４０の膨張展開時には異形ステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）から反力を得る反力面として機能する。リアパネル２４４の中央には、胸部用インフレータ１１２（図２参照）を挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域１４０が形成されている。
　円形の胸部保護用クッション２４０（図）においても、図２の胸部保護用クッション１２０と同様に、乗員１２４の胸部１２８を好適に拘束することが可能である。円形の胸部保護用クッション２４０であっても、例えば異形ステアリングホイール１０６に重なる範囲に収まるよう寸法を抑えることで、膨張したときの姿勢を崩すことなく乗員１２４を好適に拘束できる。
　図１１は、図３に例示した胸部保護用クッション１２０の第３変形例（胸部保護用クッション２６０）を例示した図である。図１１は、図２に対応して、胸部保護用クッション２６０を例示している。胸部保護用クッション２６０は、インストルメントパネル１０４のうち異形ステアリングホイール１０６よりも車両前方の下部に胸部用インフレータ２６２と共に収容されていて、そこから異形ステアリングホイール１０６の後方にまで到達するよう膨張展開する。
　胸部保護用クッション２６０は、乗員１２４の胸部１２８だけでなく、膝１３１も保護することが可能になっている。当該構成であれば、胸部保護用クッション２６０を車両に好適に搭載できることに加え、乗員１２４をより十全に保護することが可能になる。
　図１２は、図１１の胸部保護用クッションを単独で例示した図である。図１２（a）は、図１１の膨張展開した状態の胸部保護用クッション２６０の斜視図である。胸部保護用クッション２６０は、扁平で、湾曲した形状に膨張展開する。図１１に例示するように、胸部保護用クッション２６０は、湾曲して膨張することで、図２の胸部保護用クッション１２０と同様に、異形ステアリングホイール１０６の後方であって、頭部保護用クッション１２２よりも後方にまで到達した状態になる。
　図１２（ｂ）は、図１２（a）の胸部保護用クッション２６０の内部構造を例示した概略的な断面図である。胸部保護用クッション２６０は、袋状に構成されたメインパネル２６４の内部に、胸部用インフレータ２６２（図１１参照）からのガスを整流するディフューザ２６６の他、複数の内部テザー２６８が設けられている。複数の内部テザー２６８は、メインパネル２６４の各所に差し渡されて、メインパネル２６４の各部位の膨張を制限することで、メインパネル２６４が膨張したときに全体を湾曲した形状にさせる。
　本実施形態の胸部保護用クッション２６０であれば、乗員１２４の膝１３１から腹部１３０および胸部１２８にかけての部位を、インストルメントパネル１０４や異形ステアリングホイール１０６との接触から好適に保護することが可能である。また、胸部保護用クッション２６０は、異形ステアリングホイール１０６に収納場所を確保する必要がないため、従来の円形のステアリングホイールから電気的な操作を受け付ける次世代のステアリングホイールまで、さまざまな形態のステアリングホイールに対応することが可能である。
　図１３は、図２に例示した運転席用エアバッグ装置１００の第２変形例（運転席用エアバッグ装置３００）を例示した図である。運転席用エアバッグ装置３００は、胸部保護用クッション３０２および頭部保護用クッション３０４が、１つのエアバッグクッション３０６によって実現されている点で、上記各実施形態と構成が異なっている。
　エアバッグクッション３０６は、胸部保護用クッション３０２と頭部保護用クッション３０４とが一体につながった状態で、１つのインフレータ３０１と共に異形ステアリングホイール１０６に収容されている。胸部保護用クッション３０２は、異形ステアリングホイール１０６の後方に膨張展開し、乗員１２４の胸部１２８および腹部１３０が異形ステアリングホイール１０６に接触することを防ぐ。頭部保護用クッション３０４は、胸部保護用クッション３０２の上部からインストルメントパネル１０４の上面１３４にまでわたって延び、前側がインストルメントパネル１０４の上面１３４とウィンドシールド１３６との間に支えられ、後方から進入する乗員１２４の頭部１２６を拘束する。
　図１４は、図１３のエアバッグクッション３０６の概要を例示した図である。図１４（a）は、図１３の膨張展開した状態のエアバッグクッション３０６の斜視図である。エアバッグクッション３０６は、胸部保護用クッション３０２と頭部保護用クッション３０４とが一体化した、Ｌ字形状に膨張する。エアバッグクッション３０６は、車幅方向の側面の一対のサイドパネル３０８ａ、３０８ｂと、中央のセンタパネル３１０とを接合することで、上記Ｌ字形状に作られている。
　図１４（ｂ）は、図１４（a）のセンタパネル３１０を平面上に広げて例示した図である。センタパネル３１０は、長尺な矩形になっていて、片側の端部にインフレータ３０１（図１３参照）を挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域３１２が形成されている。
　図１４（ｃ）は、図１４（a）のサイドパネル３０８ａを例示した図である。サイドパネル３０８ａ、３０８ｂは同じ構成のため、代表して左側のサイドパネル３０８ａを平面上に広げて例示している。サイドパネル３０８ａは、図１３の胸部保護用クッション３０２と頭部保護用クッション３０４とにわたるＬ字形状になっている。
　図１３に例示するように、エアバッグクッション３０６は、インフレータ３０１が胸部保護用クッション３０２の範囲に挿し込まれている。したがって、エアバッグクッション３０６は、図５に例示した運転席用エアバッグ装置１００と同様に、胸部保護用クッション３０２から率先して膨張展開を開始し、胸部保護用クッション３０２の後に頭部保護用クッション３０４の膨張展開が完了する構成となっている。したがって、エアバッグクッション３０６もまた、胸部保護用クッション３０２で乗員１２４の胸部１２８を先に拘束し、それに続いて頭部保護用クッション３０４で乗員１２４の頭部１２６を拘束することができ、頭部１２６の後屈等を防ぎつつ乗員１２４を十全に拘束可能になっている。
　図１５は、図２に例示した運転席用エアバッグ装置１００の第３変形例（運転席用エアバッグ装置３２０）を例示した図である。運転席用エアバッグ装置３２０が有するエアバッグクッション３２２もまた、図１３のエアバッグクッション３０６と同様に、胸部保護用クッション３２４および頭部保護用クッション３２６が１つのエアバッグクッション３２２によって実現され、異形ステアリングホイール１０６に収容されている。特に、エアバッグクッション３２２では、頭部保護用クッション３２６の後壁３２８が、胸部保護用クッション３２４の後壁３３０よりも車両前方に位置するよう設定されている。
　胸部保護用クッション３２４は、異形ステアリングホイール１０６の後方に膨張展開し、乗員１２４の胸部１２８および腹部１３０が異形ステアリングホイール１０６に接触することを防ぐ。頭部保護用クッション３２６は、胸部保護用クッション３２４の上部からインストルメントパネル１０４の上面１３４にまでわたって延び、前側がインストルメントパネル１０４の上面１３４とウィンドシールド１３６との間に支えられ、後方から進入する乗員１２４の頭部１２６を拘束する。
　図１６は、図１５のエアバッグクッション３２２の概要を例示した図である。図１６（a）は、図１５の膨張展開した状態のエアバッグクッション３２２の斜視図である。エアバッグクッション３２２は、車幅方向の側面の一対のサイドパネル３３２ａ、３３２ｂと、中央のセンタパネル３３４とを接合することで、上記Ｌ字形状に作られている。
　図１６（ｂ）は、図１６（a）のセンタパネル３３４を平面上に広げて例示した図である。センタパネル３３４は、長尺な矩形になっていて、片側の端部にインフレータを挿入し異形ステアリングホイール１０６の内部に固定される固定領域３３６が形成されている。
　図１６（ｃ）は、図１６（a）のサイドパネル３３２ａを例示した図である。サイドパネル３３２ａ、３３２ｂは同じ構成のため、代表して左側のサイドパネル３３２ａを平面上に広げて例示している。サイドパネル３３２ａは、図１６（ａ）の胸部保護用クッション３２４と頭部保護用クッション３２６との側面にわたった形状になっている。
　図１５に例示するように、エアバッグクッション３２２は、インフレータ３０１が胸部保護用クッション３２４に挿し込まれている。したがって、エアバッグクッション３２２は、図５に例示した運転席用エアバッグ装置１００と同様に、胸部保護用クッション３２４から率先して膨張展開を開始し、胸部保護用クッション３２４の後に頭部保護用クッション３２６の膨張展開が完了する構成となっている。したがって、エアバッグクッション３２２もまた、胸部保護用クッション３２４で乗員１２４（図１５参照）の胸部１２８を先に拘束し、それに続いて頭部保護用クッション３２６で乗員１２４の頭部１２６を拘束することができ、頭部１２６の後屈等を防ぎつつ乗員１２４を十全に拘束可能になっている。
　上述したように、エアバッグクッション３２２では、頭部保護用クッション３２６の後壁３２８が、胸部保護用クッション３２４の後壁３３０よりも車両前方に位置するよう設定されている。この構成によって、エアバッグクッション３２２は、乗員１２４の胸部１２８を先に拘束し、続いて頭部１２６を拘束することが可能になっている。したがって、当該運転席用エアバッグ装置３２０は、乗員１２４の頭部１２６を後屈等させることなく、乗員１２４を安定した姿勢で拘束することが可能である。
　図１７は、図１４（ａ）および図１６（ａ）の各エアバッグクッションに内部テザーを適用した図である。図１７（ａ）は、図１４（ａ）のエアバッグクッション３０６の各パネルを透過して、その内部に設けられた一対の内部テザー３４０ａ、３４０ｂを例示している。内部テザー３４０ａ、３４０ｂは、エアバッグクッション３０６の膨張展開時の形状を制御する部材である。
　内部テザー３４０ａ、３４０ｂは、Ｌ字形状のエアバッグクッション３０６の角の部分に差し渡すよう、センタパネル３１０に接続されている。内部テザー３４０ａ、３４０ｂの寸法は、エアバッグクッション３０６が膨張展開した時に緊張し、センタパネル３１０を引っ張り合う寸法に設定される。この内部テザー３４０ａ、３４０ｂによって、エアバッグクッション３０６の角部は膨張が規制される。内部テザー３４０ａ、３４０ｂによれば、エアバッグクッション３０６は、Ｌ字形状に効率よく膨張展開して胸部保護用クッション３０２および頭部保護用クッション３０４を機能させることが可能となる。
　図１７（ｂ）は、図１６（ａ）のエアバッグクッション３２２の各パネルを透過して、その内部に設けられた一対の内部テザー３５０ａ、３５０ｂを例示している。内部テザー３５０ａ、３５０ｂは、胸部保護用クッション３２４と頭部保護用クッション３２６との境目に差し渡すように、センタパネル３３４に接続されている。内部テザー３５０ａ、３５０ｂは、エアバッグクッション３２２の角部の膨張を規制し、胸部保護用クッション３２４および頭部保護用クッション３２６を好適に機能させる。
　なお、上記の各内部テザーは、数をさらに増やすことも可能である。複数のテザーを設ける場合は、インフレータからのガスが直接的に当たらない箇所に設けると好適である。
　図１８は、図１４（ａ）のエアバッグクッション３０６に内部パネルを適用した図である。図１８（ａ）は、図１４（ａ）のエアバッグクッション３０６の各パネルを透過して、その内部に設けられた内部パネル３６０を例示している。内部パネル３６０は、エアバッグクッション３０６の内部のガスの流れを制御する部材である。
　内部パネル３６０は、胸部保護用クッション３０２の下部からエアバッグクッション３０６の上部の角に差し渡すようにしてセンタパネル３１０に接続され、エアバッグクッション３０６の内部を下部チャンバ３６２と上部チャンバ３６４とに仕切っている。内部パネル３６０には、ガス流通孔３６６が設けられていて、ガスを通過させることが可能になっている。このとき、インフレータ３０１（図１３参照）が挿入される固定領域３１２は、上部チャンバ３６４に含まれている。したがって、エアバッグクッション３０６は、先に上部チャンバ３６４にガスが供給され、続いて下部チャンバ３６２にガスが供給される。このように、エアバッグクッション３０６は、内部パネル３６０によって、図８の運転席用エアバッグ装置２００と同様に、頭部保護用クッション３０４から先に膨張展開させることが可能となる。
　図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の内部パネル３６０とは異なる位置に設けた内部パネル３７０を例示している。内部パネル３７０は、ガス流通孔３７６を有していて、エアバッグクッション３０６の内部を下部チャンバ３７２と上部チャンバ３７４とに仕切っている。このとき、インフレータが挿入される固定領域３３６は、下部チャンバ３７２に含まれている。したがって、エアバッグクッション３２２は、先に下部チャンバ３７２にガスが供給され、続いて上部チャンバ３７４にガスが供給される。これによって、エアバッグクッション３０６は、内部パネル３７０によって、図５の運転席用エアバッグ装置１００と同様に、胸部保護用クッション３０２から先に膨張展開させることが可能となる。
　なお、図１７の内部テザーと図１８の内部パネルは、一つのエアバッグクッションに対して同時に実施することも可能である。この構成によって、内部テザーによる形状の制御と、内部パネルによるガスの流れの制御とを、同時に行うことが可能になる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
　したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明は、緊急時に乗員を拘束する運転席用エアバッグに利用することができる。
１００…運転席用エアバッグ装置、１０２…座席、１０４…インストルメントパネル、１０６…異形ステアリングホイール、１０８…ハブ、１１０…ハブのカバー、１１４…リム、１２０…胸部保護用クッション、１２２…頭部保護用クッション、１２４…乗員、１２６…頭部、１２８…胸部、１３０…腹部、１３１…膝、１３２…胸部用インフレータ、１３４…上面、１３６…ウィンドシールド、１３８…頭部用インフレータ、１４０…フロントパネル、１４２…リアパネル、１４４…固定領域、１４６ａ、１４６ｂ…サイドパネル、１４８…センタパネル、１５０…固定領域、１５２…頭部保護用クッションの後壁、１５４…胸部保護用クッションの後壁、２００…第１変形例の運転席用エアバッグ装置、２０２…カメラ、２０４…制御部、２２０…第１変形例の胸部保護用クッション、２２２…フロントパネル、２２２ａ、２２２ｂ…フロントパネルの折れ線、２２４…リアパネル、２２４ａ、２２４ｂ…リアパネルの線、２４０…第２変形例の胸部保護用クッション、２４２…フロントパネル、２４４…リアパネル、２６０…第３変形例の胸部保護用クッション、２６２…胸部用インフレータ、２６４…メインパネル、２６６…ディフューザ、２６８…内部テザー、３００…第２変形例の運転席用エアバッグ装置、３０１…インフレータ、３０２…胸部保護用クッション、３０４…頭部保護用クッション、３０６…エアバッグクッション、３０８ａ、３０８ｂ…サイドパネル、３１０…センタパネル、３１２…固定領域、３２０…第３変形例の運転席用エアバッグ装置、３２２…エアバッグクッション、３２４…胸部保護用クッション、３２６…頭部保護用クッション、３２８…頭部保護用クッションの後壁、３３０…胸部保護用クッションの後壁、３３２ａ、３３２ｂ…サイドパネル、３３４…センタパネル、３３６…固定領域、３４０ａ、３４０ｂ…内部テザー、３５０ａ、３５０ｂ…内部テザー、３６０…内部パネル、３６２…下部チャンバ、３６４…上部チャンバ、３６６…ガス流通孔、３７０…内部パネル、３７２…下部チャンバ、３７４…上部チャンバ、３７６…ガス流通孔、Ｐ１…ハブの上端、Ｌ１…ハブの上端を通る水平線、Ｌ２…頭部保護用クッションの後壁の後端を通る鉛直線、Ｌ３…胸部保護用クッションの後壁の後端を通る鉛直線

Claims (16)

  1. 　車両の運転席に着座する乗員を拘束する運転席用エアバッグ装置であって、
    　前記車両のステアリングホイールの後方に膨張展開する胸部保護用クッションと、
    　前記胸部保護用クッションの上方に隣接して膨張展開する頭部保護用クッションと、
    を備え、
    　前記頭部保護用クッションは、膨張展開したときに前記胸部保護用クッションの上部からインストルメントパネルの上面にまでわたって延びた状態になり、前記乗員の頭部に前方から接触して該頭部を拘束することを特徴とする運転席用エアバッグ装置。
  2. 　前記頭部保護用クッションの膨張展開したときの体積は、膨張展開したときの前記胸部保護用クッションの体積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置。
  3. 　前記胸部保護用クッションと前記頭部保護用クッションとの境目は、前記ステアリングホイールのハブの上端近傍の高さに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の運転席用エアバッグ装置。
  4. 　前記ハブの上端近傍の高さは、該ハブの上端に対して±１００ｍｍの範囲内の高さであることを特徴とする請求項３に記載の運転席用エアバッグ装置。
  5. 　前記ステアリングホイールのリムは円形以外の形状をしていて、
    　前記胸部保護用クッションと前記頭部保護用クッションとの境目は、前記ステアリングホイールのリムの上端近傍の高さに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の運転席用エアバッグ装置。
  6. 　前記ステアリングホイールのリムの上端近傍の高さは、該ステアリングホイールの中央のハブの上端に対して±１００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の運転席用エアバッグ装置。
  7. 　前記頭部保護用クッションの後壁が前記胸部保護用クッションの後壁よりも車両前方に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  8. 　前記頭部保護用クッションの後壁の後端は、前記胸部保護用クッションの後壁の後端よりも車両前方に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  9. 　前記頭部保護用クッションは、前記胸部保護用クッションよりも膨張展開の完了が遅いことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  10. 　前記頭部保護用クッションは、前記胸部保護用クッションよりも先に前記乗員に接触することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  11. 　前記胸部保護用クッションと頭部保護用クッションは、互いに分離していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  12. 　前記頭部保護用クッションは、前記インストルメントパネルのうち前記ステアリングホイールの車両前方の上部に収容されていることを特徴とする請求項１１に記載の運転席用エアバッグ装置。
  13. 　前記胸部保護用クッションは、前記ステアリングホイールに収容されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の運転席用エアバッグ装置。
  14. 　前記胸部保護用クッションは、前記インストルメントパネルのうち前記ステアリングホイールよりも車両前方の下部に収容されていて、前記乗員の膝を保護可能であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の運転席用エアバッグ装置。
  15. 　当該運転席用エアバッグ装置はさらに、
    　前記胸部保護用クッションにガスを供給する胸部用インフレータと、
    　前記頭部保護用クッションにガスを供給する頭部用インフレータと、
    　前記乗員の位置を検知可能なカメラと、
    　前記カメラが検知した前記乗員の位置に応じて前記胸部用インフレータおよび前記頭部用インフレータそれぞれの作動の開始時期を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
  16. 　前記胸部保護用クッションと前記頭部保護用クッションは、一体につながった状態で前記ステアリングホイールに収容されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
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